Огороджувальна споруда вертикального і похилого профілю

Реферат: Винахід належить до галузі гідротехнічного будівництва, а саме до огороджувальних споруд гравітаційного типу вертикального і похилого профілю та призначений для захисту акваторій портів від проникаючих вітрових хвиль і дрейфуючих льодових утворень. Огороджувальна споруда містить кам'яну постіль, масивову кладку, бермений масив, верхню будову і конструктивні елементи, що знижують хвильові сили. Конструктивні елементи виконані у вигляді С-подібних труб з діаметрами, що плавно змінюються по довжині і установлені у верхніх секціях масивової кладки огороджувальної споруди, в зоні максимального хвильового тиску. Центри вхідних отворів С-подібних труб розміщені в площині лицьової грані масивів, на одному горизонті з розрахунковим рівнем води, а їх вихідні отвори розташовані на похилих гранях елементів, призначених для руйнування льодових утворень, виконаних у вигляді UA 101499 C2 (12) UA 101499 C2 виступів трапецеїдального профілю і розміщених нижче розрахункового рівня води в зоні дії рівних крижаних полів. Заявлена конструкція забезпечує значне зниження хвильових та льодових сил. UA 101499 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до галузі гідротехнічного будівництва, а саме до огороджувальних споруд гравітаційного типу вертикального і похилого профілю та призначений для захисту акваторій портів від проникаючих вітрових хвиль і дрейфуючих льодових утворень. Відома огороджувальна споруда гравітаційного типу вертикального профілю, що складається з масивової кладки, верхньої будови, берменого масиву, контрфільтру і кам'яної постелі з рваного каменю (див. Г.Н. Смирнов, Б.Ф. Горюнов, Е.В. Курлович, С.Н. Левачев и др. Порты и портовые сооружения: Учебник для вузов. - М.: Стройиздат, 1979. - С.211, фиг.1). До недоліків цієї конструкції належить формування перед спорудою стоячих хвиль, висота яких в два рази більше хвиль, які підходять, що є причиною виникнення максимальних хвильових сил, внаслідок чого, в момент підходу гребенів, відбуваються значні заплески, при певних глибинах води, які досягають висоти до 40 м. Це явище, в періоди негативних температур повітря, призводить до значного обледеніння верхньої будови споруд. Окрім цього, при дії рівних крижаних полів, реалізується найнесприятливіший вид руйнування льодових утворень, що призводить до максимальних льодових сил і, відповідно, до граничної напруги в ґрунтовій основі під підошвою споруд, що може стати причиною нерівномірних просідань. Найбільш близькою до винаходу, що заявляється, є огороджувальна споруда з масивівгігантів, що містить перфоровану стінку, камеру гасіння хвильової енергії, верхню будову, баластну камеру, а також кам'яну постіль з несортованого каменю (див. Г.Н. Смирнов, Б.Ф. Горюнов, Е.В. Курлович, С.Н. Левачев и др. Порты и портовые сооружения: Учебник для вузов. - М.: Стройиздат, 1979. - С. 241, фиг.2). Конструкція даної споруди вибрана прототипом. Прототип і винахід, що заявляється, мають наступні спільні ознаки: - кам'яна постіль; - верхня будова; - конструктивні елементи, що знижують хвильові сили. Недолік цієї конструкції полягає в технічній складності виготовлення камер гасіння хвильової енергії при зведенні масивів-гігантів. Крім того, наявність камер гасіння в масивах-гігантах призводить до їх диференту при спуску на воду, буксируванні, а також створює певні труднощі при установці в проектне положення на кам'яну постіль. В основу винаходу поставлено задачу створити огороджувальну споруду вертикального і похилого профілю, в якій шляхом установлення оригінальних конструктивних елементів, що знижують хвильові сили, в зоні максимального хвильового тиску, забезпечити зниження хвильових та льодових сил. Поставлена задача вирішена конструкцією огороджувальної споруди вертикального і похилого профілю, що містить кам'яну постіль, верхню будову і конструктивні елементи, що знижують хвильові сили, тим, що вона забезпечена масивовою кладкою, берменим масивом, а конструктивні елементи, які знижують хвильові сили, виконані у вигляді С-подібних труб з діаметрами, що плавно змінюються по довжині і установлені у верхніх секціях масивової кладки в зоні максимального хвильового тиску, при цьому центри вхідних отворів С-подібних труб розміщені в площині лицьової грані масивів, на одному горизонті з розрахунковим рівнем води, а їх вихідні отвори розташовані на похилих гранях елементів, призначених для руйнування льодових утворень, виконаних у вигляді виступів трапецеїдального профілю і розміщених нижче розрахункового рівня води, в зоні дії рівних крижаних полів. Істотні відмінності, що заявляються, дозволяють досягти наступного ефекту. Під час підходу гребенів хвиль частина об'єму води потрапляє у вхідні отвори С-подібних труб і, в результаті плавного звуження труб, відбувається збільшення швидкості рухомого потоку, внаслідок чого, струмінь води виходить з вихідних отворів, викликаючи дисипацію хвилевої енергії. Огороджувальна споруда вертикального і похилого профілю зображена на кресленні, де: фіг. 1 - вигляд споруди в перерізі; фіг.2 - вигляд фрагменту похилої грані трапецеїдального виступу. Огороджувальна споруда забезпечена масивовою кладкою 1, на якій розташована верхня будова 2. В нижній частині масивової кладки 1, розташований бермений масив 3. Масивова кладка 1 розміщена на кам'яній постелі 5, під якою розташований контрфільтр 4. У верхніх секціях масивової кладки 1, в зоні максимального хвильового тиску, розташовані конструктивні елементи 6, які знижують хвильові сили та елементи 7, що руйнують льодові утворення. Конструктивні елементи 6 виконані у вигляді С-подібних труб з діаметрами, що плавно змінюються по довжині, а конструктивні елементи 7 виконані у вигляді виступів трапецеїдального профілю і розміщені нижче розрахункового рівня води, в зоні дії рівних крижаних полів. 1 UA 101499 C2 5 10 Центри вхідних отворів С-подібних труб розташовані в площині лицьової грані масивової кладки 1, на одному горизонті з розрахунковим рівнем води. Вихідні отвори С-подібних труб розташовані на похилих гранях виступів елементів 7, призначених для руйнування льодових утворень. В період наступу негативних температур на огороджувальну споруду впливають льодові утворення у вигляді рівних крижаних полів або їх уламків. В результаті дії сил дрейфу рівні крижані поля наповзатимуть на виступи трапецеїдального профілю, призначених для руйнування льодових утворень, які є концентраторами напруги, внаслідок чого, льодові утворення руйнуватимуться на дрібні уламки за рахунок вигину в двох взаємно перпендикулярних площинах, при цьому, льодова сила розкладатиметься на дві складові горизонтальну і вертикальну, утворюючи перед спорудою буферну зону з уламків, які будуть сприяти зниженню льодових сил. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 20 25 Огороджувальна споруда вертикального і похилого профілю, що містить кам'яну постіль, верхню будову і конструктивні елементи, що знижують хвильові сили, яка відрізняється тим, що вона забезпечена масивовою кладкою, берменим масивом, а конструктивні елементи, які знижують хвильові сили, виконані у вигляді С-подібних труб з діаметрами, що плавно змінюються по довжині, і установлені у верхніх секціях масивової кладки огороджувальної споруди в зоні максимального хвильового тиску, при цьому центри вхідних отворів С-подібних труб розміщені в площині лицьової грані масивів на одному горизонті з розрахунковим рівнем води, а їх вихідні отвори розташовані на похилих гранях елементів, призначених для руйнування льодових утворень, виконаних у вигляді виступів трапецеїдального профілю і розміщених нижче розрахункового рівня води в зоні дії рівних крижаних полів. 2 UA 101499 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3